北京某大型腐植酸肥料企业腐植酸肥包装下线
□本报记者杜晓枫
在2015年立春之际,中央一号文件发布,新世纪以来中央一号文件连续12年聚焦三农。国强,农业必须强;农业要强,耕地质量必须有保障。如何在资源环境硬约束下保障农产品有效供给、提升农业可持续发展能力,是必须应对的一个重大挑战。耕地是保障粮食安全的源头,目前我们的耕地已经到了必须保护和治理的危急关头,预防和治理土壤污染,腐植酸肥料将担当“修复大师”的角色。
耕地保护有政策
提高土壤质量正在成为发展生态可持续现代农业的紧迫任务。
2014年4月17日,环境保护部和国土资源部发布《全国土壤污染状况调查公报》,“控制农业投入品质量”成为“清洁土壤”的有效办法。2014年12月17日,农业部首次发布了《全国耕地质量等级情况公报》,“改良土壤、提升耕地质量”成为新时期“优化土肥新关系”的重要任务。
2014年12月22日,在全国农业工作会议上,农业部提出“一控两减三基本”,为“实现化肥、农药用量零增长”设立了五年期目标。
2015年1月5日,国土资源部、农业部联合部署划定永久基本农田工作,“守住耕地和基本农田双红线”成为新常态下保护耕地的重大行动。
2015年1月28日,农业部通过《化肥使用量零增长行动方案》和《农药使用量零增长行动方案》,成为减施化肥、农药的首个具体执行文件。
2015年2月1日,中央一号文件强调,严守耕地保护红线,划定永久基本农田,进行高标准农田建设、耕地质量保护与提升等,增加农业投入,促进农业科技进步,强化农业基础设施建设,提高土地质量。
警报已经拉响
全国耕地质量呈“四成退化、三成劣质、二成污染”的“四三二”状态,耕地质量令人担忧。综合农业部和环保部的调查,目前耕地退化面积比例超过40%。七至十等劣质耕地比例超过27.9%;耕地点位污染超标率达19.4%。
根据《全国耕地质量等级情况公报》,耕地按质量等级由高到低,划分为一至十等。评价为一至三等的耕地4.98亿亩,占耕地总面积的27.3%;评价为四至六等的耕地8.18亿亩,占耕地总面积的44.8%,这部分耕地障碍因素不明显,是粮食增产的重点区域和重要突破口;评价为七至十等的耕地5.10亿亩,占耕地总面积的27.9%;这部分耕地基础地力相对较差,生产障碍因素突出,短时间内较难得到根本改善。
2014年11月26日,由中国腐植酸工业协会主办的“2014土壤生态环境可持续发展论坛”在京召开,农业部全国农技中心土壤肥料技术处处长李荣在《关注我国土壤有机质状况,用腐植酸肥料培殖地力》的报告中指出,目前国内耕地总面积18.26亿亩,中低产田面积高达12亿亩以上,占耕地总面积68%以上。随着工业化、城镇化步伐加快,耕地数量减少趋势难以逆转,耕地承载压力进一步加大,质量问题日益凸显,区域性耕地退化问题越来越严重。
据调查,30年来国内土壤有益线虫数量从3000~5000条/公斤下降到500条/公斤;蚯蚓数量急剧减少,当初每公斤耕地土壤有10克蚯蚓,而现在很难在不施用有机肥的耕地土壤中找到踪迹;土壤原生根瘤菌急剧下降,连作病害越来越严重。
假设全国18.26亿亩耕地降低1个等级,粮食产量将会减少3625亿斤,相当于2014年国内粮食产量(7298亿斤)减少50%。如果我们的耕地质量继续恶化,后果将不堪想象。
污染易治污难
中国耕地质量不容乐观,更令人担忧的是,要增强土壤“体质”、让土壤恢复活力,不是一件容易的事。
根据《全国耕地质量等级情况公报》,国内耕地土壤主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。这些有害物质或其分解产物通过“土壤→植物→人体”,或通过“土壤→水→人体”的食物链传递,间接被人体吸收,危害人体健康。
调查显示,土壤环境质量受多重因素叠加影响,首先,工矿企业生产经营活动中排放的废气、废水、废渣是造成其周边土壤污染的主要原因。尾矿渣、危险废物等各类固体废物堆放等,导致其周边土壤污染。汽车尾气排放导致交通干线两侧土壤铅、锌等重金属和多环芳烃污染。其次,农业生产活动是造成耕地土壤污染的重要原因。污水灌溉,化肥、农药、农膜等农业投入品的不合理使用和畜禽养殖等,导致耕地土壤污染。另外,自然背景值高是一些区域和流域土壤重金属超标的原因。
与水体和大气污染相比,土壤污染具有隐蔽性、滞后性和难可逆性。由于重金属难以降解,导致重金属对土壤的污染基本上是一个不可完全逆转的过程。土壤污染一旦发生,仅仅依靠切断污染源的方法很难恢复。总体来说,治理土壤污染的成本高、周期长、难度大。
专家表示,土壤修复就是通过物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受的水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。但由于土壤污染的复杂性,靠单一方法难以修复土壤污染,需要采用多种技术,一般需要大量的资金和较长的时间。
除了有毒有害物质的直接危害之外,耕地质量退化引发了生物多样性问题,土壤中的污染物可能发生转化和迁移,继而进入地表水、地下水
和大气环境,影响其他环境介质,可能会对饮用水源造成污染。再有就是碳排放问题,土壤退化影响土壤储碳控碳能力,加剧了二氧化碳气体的排放。
2015年1月11日,在“首届全国农田土壤环境综合治理发展战略论坛”上,上海化工研究院土壤环境修复工程技术中心主任商照聪在《我国农田土壤综合治理相关问题的思考》的报告中指出,中国农田土壤治理修复技术存在严重的不足:往往针对某一种导致土壤退化的因素进行治理和修复,技术较为单一,不能综合提高和改善土壤质量及其生产能力,治理修复成本往往较高;二是农田土壤的特殊地位决定了其修复技术的复杂性;三是农田土壤的多元限制因子决定了综合治理的必要性。
针对农田土壤出现的生产功能和环境功能的退化,必须从作物营养与施肥、土壤改良与调理、作物培育与耕作、土壤修复等多个方面采取适宜的治理修复技术,恢复和提升其作物生产能力,从而全面提高农田土壤综合质量。
腐植酸肥担当重任
“腐植酸对提高土壤有机质和治理土壤酸化都有明显效果。利用腐植酸肥料可以培肥地力,改善作物根区微生物微环境,促进土壤团粒结构形成。腐植酸优化土肥关系,就等于优化了农田环境。”专家们开出了用腐植酸肥来修复土壤的良方。
中国腐植工业协会理事长曾宪成表示,对于种植业而言,土离不开肥,肥离不开土,二者密不可分。腐植酸一手联土,一手联肥,与土肥和谐,与农田健康共生共荣。腐植酸保持着土壤有效养分支出量与补给量之间的平衡运转,不仅是土壤自然肥力持久性的本质特征,也是形成土壤自然生产力的物质基础。与此同时,腐植酸是土壤肥料的运转“仓库”,与化肥结合有着天然协同的条件。一方面,通过稳定、缓释、控制作用,延长肥效,提高化肥利用率;另一方面,通过量的约束,调控释放植物所需的营养元素,促进有效物质合成,平衡各种营养物质,从性状上改善化肥质量。
据了解,近些年来,中国农科院农业资源与农业区划研究所、山东农业大学农学院、福建师范大学、中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院、农业部农业废弃物能源化利用重点实验室、山东科技大学化工学院,以及北京澳佳肥业等一大批科研院所、腐植酸肥料生产企业的试验表明,腐植酸能够提氮,增效化肥;腐植酸能够解磷;腐植酸能够活钾;腐植酸钝化重金属污染;腐植酸肥料稻田养蟹,可构建“稻蟹共生,合为一体”生态种养模式。
农业部全国农技中心节水处处长高祥照、中国植物营养与肥料学会理事长白由路等专家指出,要提高肥料利用率,应该作物根扎到哪里,肥料就施到哪里。腐植酸肥料抗旱抗逆促根,可提高养分效率,特别是壮根作用明显。“推广环境友好型肥料是农业方向,特别是腐植酸类肥料,可以缓解和改善因长期施用化肥对环境的影响!”腐植酸是效果最稳定、最安全的肥料助剂。
近年来中国腐植酸肥料产业发展迅猛,据中国腐植酸协会副秘书长秦秀芝介绍,历经57年的发展,已经形成了庞大的腐殖酸产业群。截至2013年2月,涉足腐殖酸的企业有3500多家,其中腐植酸肥料企业超过2000家。截至2014年11月,在农业部登记的水溶性腐植酸肥料产品累计有1419个,适宜的蔬菜作物、大田作物、经济作物、瓜果等品种上千个。
中国腐植酸协会理事长曾宪成强调,面对“产出高效、产品安全、资源节约、环境友好”的现代农业的发展要求,让腐植酸肥料在重构农田土壤环境中发挥重要作用,即“利用腐植酸物质→开发腐植酸环境友好型产品→优化新时期土肥新关系→重构农田土壤健康环境”,可实现“腐植酸→土壤→农田”的良性运转。
多重机理修复土壤
腐植酸是一种含有羧基和酚羟基等活性基团、结构复杂的天然高分子有机聚合物,广布于土壤、江河、湖泊、沼泽、森林等自然界中,是地球碳循环的重要组成部分,被誉为土壤的“本源性物质”“生命核”,具有“土壤肥力”和“自净能力”。
专家指出,“污染源增加”+“土壤自净能力下降”,与土壤有机质的流失密切相关。因此,综合治理农田土壤污染,还原良好的土壤生态系统,需要提升土壤有机质,提高土壤自净能力。
土壤有机质是土壤肥力和自净能力的基础和核心。有机质包含植物生长所需要的大量元素及中微量元素;可维持和改善土壤的性状(容重、孔隙度及其分布),提高保持水分能力等;为土壤微生物提供高碳能源,促进土壤微生物活性和土壤养分有效性。
腐植酸修复土壤有四种方式:一是物理修复,促进土壤团粒结构的形成,有利于重金属吸附、钝化;二是化学修复,腐植酸具有离子交换、螯合、吸附作用,也具有增容、解吸的作用;三是微生物修复,土壤中微生物(包括细菌、放线菌、真菌等)总量一般在100~660万个/克土,而土壤腐植酸类物质中则达到3200万~3.7亿个/克;四是植物修复,刺激植物根系发达,促进植物快速生长,提高生物量。
在绿色的田野中,腐植酸肥料就像“保健医生”不停地“巡诊”,为修复土壤尽职尽责,为农田健康“保驾护航”。